لیزرهای گازی

فصل 7 لیزرهای گازی 217

7.1 خانواده لیزر گاز 217

7.2 مبانی لیزر گاز 218

7.3 لیزر هلیوم – نئون 225

 

کاربردهای لیزر در دندان‎پزشکی

کاربردهای لیزر در دندان‎پزشکی را می‎توان به دو بخش کاربرد در بافت نرم و بافت سخت (دندان و استخوان) تقسیم‎بندی نمود. مواد تشکیل دهنده بافت‎های نرم دندانی بیشتر از پیگمان‎های ملانین و هموگلوبین تشکیل شده‎اند و هیدروکسی آپاتایت و آب، کروموفورهای بافت‎های سخت دندانی هستند.

لیزر هلیوم – نئون

لیزر گازی بر پایه مخلوطی از گازهای هلیوم و نئون

لیزر هلیوم – نئون : تعریف: لیزر گازی بر پایه مخلوطی از گازهای هلیوم و نئون لیزرهای هلیوم– نئون از دسته لیزرهای پرکاربردی هستند که غالباً طول موج قرمز nm 632.8 تولید می کنند. این لیزرها از کیفیت پرتو بسیار خوبی برخوردار هستند و توان خروجی آنها در حد چند میلی وات است. محیط فعال آنها شامل مخلوطی از گازهای هلیوم و نئون است که در لوله ای شیشه ای به طول 15 الی 50 سانتیمتر قرار دارند. از طریق اعمال جریان DC توسط 2 الکترود، ولتاژی در حدود kV 1 به محیط فعال اعمال می شود که سبب بوجود آمدن تخلیه الکتریکی با چگالی جریان مناسب می شود. در ساده ترین حالت یک مقاومت بالاست جریان الکتریکی را پایدار نگه می دارد. به عنوان مثال جریان mA 10 منجر به تولید توان الکتریکی در حد W10 می شود. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، لوله شیشه ای شامل پنجره های بروستر است و آینه های لیزر باید مشدد لیزری با اتلاف کمتر از 1% ایجاد کنند. به علت اتلاف وابسته به قطبش در پنجره های بروستر یک قطبش خطی پایدار حاصل می شود. در برخی از لیزرهای هلیوم- نئون آینه های مشدد داخل لوله شیشه ای قرار دارند که قابلیت تعویض ندارند. در تخلیه الکتریکی، اتم های هلیوم به حالت شبه پایدار برانگیخته می شوند. در حین برخوردها اتم های هلیوم قادر به انتقال انرژی به اتم های نئون هستند که دارای تراز برانگیخته ای با انرژی برانگیختگی مشابه اتم های هلیوم هستند. به علت اینکه اتم های نئون دارای ترازهای متعدد انرژی زیر تراز برانگیخته هستند، با انتقال اتم های نئون برانگیخته به هر یک از این ترازهای انرژی، حالت های مختلف تابش لیزر میتواند رخ دهد. انتقال در طول موج nm 632.8 رایج تر است اما انتقال های دیگر امکان عملکرد این لیزر در طول موج های μm 1.15، nm 543.5، nm 594، nm 612 و μm 3.39 را نیز فراهم می کنند. طول موج گسیل توسط آینه های مشدد انتخاب می شود که موجب اتلاف بالا در سایر طول موج ها می شود.     کاربردها:  لیزرهای هلیوم– نئون استاندارد که طول موج nm 632.8 گسیل می کنند معمولاً برای کاربردهای تنظیم و تداخل سنجی مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع لیزرها با لیزر دیودها که فشرده تر و پربازده تر هستند ولی پروفایل پرتو ضعیف تری دارند به رقابت می پردازند. برخی از لیزرهای هلیوم– نئون در استانداردهای فرکانس اپتیکی بکار میروند. به عنوان مثال مدل های لیزر هلیوم- نئون μm 3.39 تثبیت شده متان و nm 633 تثبیت شده ید وجود دارند.